專利名稱：汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車電子領(lǐng)域，涉及一種顯示及操控系統(tǒng)，特別是一種汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代汽車中電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，各種性能優(yōu)異的電子傳感器和微控制器(MCU)在汽車系統(tǒng)中不斷被采用，電子裝置在汽車制造成本中所占的比例越來越高，在一些豪華車中，甚至達(dá)到了一半。先進(jìn)電子技術(shù)的大量應(yīng)用使汽車的技術(shù)性能不斷提高，經(jīng)濟(jì)性和舒適性也得到了很大改善。
但在隨著汽車電子技術(shù)不斷發(fā)生巨變的同時，汽車儀表顯示的模式幾乎沒有什么變化，還在沿用幾十年前甚至是近百年的傳統(tǒng)模式，駕駛臺的時速表、轉(zhuǎn)速表、溫度表、油量表等仍然采用機(jī)械表針顯示，這種儀表的工作模式如圖1所示。
現(xiàn)代汽車已經(jīng)采用了大量的電子傳感器，幾乎可以采集到所有行車信息如車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、剩油量、水溫、即時油耗等，以現(xiàn)有的技術(shù)手段，這些信息只要通過簡單的電子換算，完全可以直接在電子顯示裝置上進(jìn)行顯示。但因?yàn)槭褂帽磲橈@示的方式，所以還要將這些數(shù)字信息通過專用的集成電路轉(zhuǎn)換為驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或電磁式表芯的驅(qū)動信號，帶動機(jī)械表針的轉(zhuǎn)動來顯示這些信息，可見，這個簡單的過程，被人為地復(fù)雜化了。
而且在這個環(huán)節(jié)中，專用的集成電路技術(shù)和儀表用步進(jìn)電機(jī)技術(shù)至今仍掌握在幾家國外大公司手中，國內(nèi)廠家與之相比技術(shù)差距比較大，替換手段較少，因此不得不高價進(jìn)口，這不僅增加了汽車的制造成本，浪費(fèi)了資源，也增加組裝和維護(hù)工作的難度，很不經(jīng)濟(jì)。
同時，現(xiàn)代汽車的車載電子系統(tǒng)越來越多，如音響系統(tǒng)、自動空調(diào)、車載電話、定位導(dǎo)航系統(tǒng)等，有些豪華汽車上還出現(xiàn)了監(jiān)視攝像機(jī)、雷達(dá)避撞，計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)，這些電子設(shè)備都有各自的操作和顯示系統(tǒng)，各成體系，各自獨(dú)立工作，互不關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致駕駛臺的布置越來越顯得擁擠和散亂。同時也導(dǎo)致汽車制造成本增高，操作變得越來越復(fù)雜。人們在駕駛車輛時要操作這些設(shè)備，需要不斷調(diào)整視線尋找操作按鈕、看顯示，不僅操作不便，也加大了工作強(qiáng)度，給汽車駕駛帶來很大的安全隱患。
近幾年，電子技術(shù)突飛猛進(jìn)，計(jì)算機(jī)的體積變得越來越小，功能越來越強(qiáng)大，配套的平面顯示產(chǎn)品(如液晶顯示屏)也已經(jīng)非常成熟。很多新一代計(jì)算機(jī)和平面顯示產(chǎn)品都有很好的溫度系數(shù)和優(yōu)異的抗震性能，完全可以被應(yīng)用在汽車上做為車載系統(tǒng)使用。
因此，完全可以打破原有的汽車顯示和操控模式，利用現(xiàn)有的技術(shù)開發(fā)一種汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，使成本更低廉，操作更簡單，使用更舒適，而功能更強(qiáng)大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，其特征在于在汽車的駕駛臺上，以一個相對較大的平面顯示屏(或觸摸顯示屏)取代所有行車儀表和其他車載設(shè)備的顯示系統(tǒng)，將汽車所有的數(shù)據(jù)信息和視頻信息在該顯示屏上進(jìn)行集中顯示，并通過本發(fā)明的操作按鍵組(或觸摸屏與操作按鍵組的組合)對這些車載系統(tǒng)進(jìn)行集中控制。
與傳統(tǒng)的顯示方式相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)及優(yōu)勢1.顯示內(nèi)容更豐富。
由于采用了計(jì)算機(jī)軟件控制技術(shù)，可以很方便地對顯示的內(nèi)容和形式以及顯示界面的風(fēng)格進(jìn)行修改，以適應(yīng)不同駕駛?cè)藛T的不同喜好和需要。
2.拓展性好、功能更強(qiáng)大。
本發(fā)明提供開放性的數(shù)據(jù)擴(kuò)展接口和視頻接口，可以很方便地與其他電子設(shè)備進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)充。
3.操作更方便。
由于各種設(shè)備的顯示和控制都在汽車駕駛臺同一個位置，無需頻繁更換視角，同時本發(fā)明設(shè)置了快捷按鍵，可以使駕駛者手不離方向盤，就能操作設(shè)備，增強(qiáng)了駕駛舒適性，減少安全隱患。
4.駕駛室布置更簡潔。
由于采用了集中式設(shè)計(jì)，駕駛室內(nèi)的操作按鍵和顯示裝置大大減少，使汽車駕駛室的布置更簡潔，為汽車駕駛室的舒適性設(shè)計(jì)提供了全新的視野和更大的想象空間。
5.成本更低廉。
由于本發(fā)明使用程序控制和平面顯示替代了傳統(tǒng)的指針表及其他車載設(shè)備的控制面板，駕駛臺總成的活動部件大大減少，汽車制造和維護(hù)的成本都將大大降低。
6.完全的自主創(chuàng)新。有利于打破國外技術(shù)封鎖，發(fā)展民族產(chǎn)業(yè)。
本發(fā)明打破了汽車儀表顯示與設(shè)備控制的傳統(tǒng)模式，將使我國在相關(guān)領(lǐng)域徹底擺脫國外的技術(shù)封鎖與產(chǎn)權(quán)訛詐，將極大促進(jìn)我國汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，包括中央處理機(jī)、顯示屏(觸摸顯示屏)、數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元、視頻設(shè)備接口單元、操作按鍵組、環(huán)境亮度傳感器。中央處理機(jī)與顯示屏、數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元和視頻設(shè)備接口單元連接。數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元與操作按鍵組、環(huán)境亮度傳感器連接。數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元可以接收行車傳感器組、行車導(dǎo)航系統(tǒng)、防撞雷達(dá)等設(shè)備的輸入信號。視頻設(shè)備接口單元可以連接監(jiān)控?cái)z像機(jī)、視頻播放設(shè)備、可視通訊設(shè)備等車載視頻設(shè)備。
所述的中央處理機(jī)是一個高性能的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有較高的CPU主頻率和較好的顯示驅(qū)動能力，負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)各單元的協(xié)調(diào)與運(yùn)作。
所述的中央處理機(jī)內(nèi)預(yù)裝有專用或商用的操作系統(tǒng)軟件和實(shí)現(xiàn)汽車駕駛臺集中顯示及操控功能的系統(tǒng)應(yīng)用軟件。
所述的顯示屏與中央處理機(jī)相連，顯示中央處理機(jī)送入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息和視頻信息，并可通過操作按鍵組對不同的顯示內(nèi)容進(jìn)行切換。
所述的顯示屏的顯示內(nèi)容及切換次序可通過修改中央處理機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件進(jìn)行修改。
所述的顯示屏為普通平面顯示屏，如液晶顯示屏、等離子顯示屏、陰極射線管顯示屏等。
所述的顯示屏為觸摸式平面顯示屏，在信息顯示的同時，可以直接進(jìn)行觸摸操作。如觸摸式液晶顯示屏、觸摸式等離子顯示屏、觸摸式陰極射線管顯示屏等。
所述的觸摸式平面顯示屏將駕駛者的觸摸控制信號回送中央處理機(jī)，中央處理機(jī)對信號內(nèi)容進(jìn)行響應(yīng)和處理。
所述的數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元與所述的中央處理機(jī)連接，具有多路數(shù)據(jù)通道，可實(shí)現(xiàn)AD/DA雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、串行/并行雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能和電平轉(zhuǎn)換功能，它負(fù)責(zé)中央處理機(jī)與本系統(tǒng)內(nèi)部各單元之間的連接與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，以及本系統(tǒng)與系統(tǒng)外部其他各車載系統(tǒng)的連接與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。負(fù)責(zé)將中央處理機(jī)的指令轉(zhuǎn)換為外部設(shè)備可以識別的信號進(jìn)行輸出。
所述的視頻設(shè)備接口單元與中央處理機(jī)相連接，是本系統(tǒng)與外部視頻設(shè)備的連接接口。
所述的視頻設(shè)備接口單元是一個受中央處理機(jī)控制的可編程多路選擇視頻接口，根據(jù)中央處理機(jī)發(fā)出的選擇指令，在多組外部視頻信號中選擇需要的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換后送中央處理機(jī)進(jìn)行處理和顯示。
所述的操作按鍵組與數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元相連接。汽車駕駛者通過該按鍵組對所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)和其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行操作。
所述的操作按鍵組中的按鍵可以與汽車其他系統(tǒng)的操作聯(lián)動，如變換檔位、開轉(zhuǎn)向燈、開雨刷等，當(dāng)汽車駕駛者進(jìn)行這些操作時，所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)將在顯示屏上顯示相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信息。
所述的操作按鍵組至少設(shè)有三個按鍵一個畫面切換按鍵、一個選擇按鍵、一個確認(rèn)按鍵。這些按鍵是微型復(fù)位按鍵，被安裝在汽車方向盤上或其他易于操作的位置，方便駕駛者進(jìn)行操作。在這些按鍵中，至少有一個鍵做為快捷按鍵實(shí)現(xiàn)畫面快速切換功能，快捷按鍵被安裝與方向盤上。
快捷按鍵每被按下一次，所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)的顯示屏就切換一次顯示內(nèi)容，直至全部內(nèi)容顯示完成后再循環(huán)開始。顯示屏每次切換所顯示的內(nèi)容及該內(nèi)容顯示的先后次序由中央處理機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件編程設(shè)定和修改。
所述的亮度傳感器與中央處理機(jī)連接，將駕駛室內(nèi)的環(huán)境亮度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號通過數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元送中央處理機(jī)。中央處理機(jī)把該數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比計(jì)算，然后發(fā)出控制信號調(diào)節(jié)顯示屏的亮度，使之與環(huán)境亮度相符合，使駕駛者感覺最舒適。這個調(diào)節(jié)過程是實(shí)時和連續(xù)的。


圖1虛線內(nèi)的部分是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
參見圖1，汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，包括中央處理機(jī)、顯示屏(觸摸顯示屏)、數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元、視頻設(shè)備接口單元、操作按鍵組、環(huán)境亮度傳感器。虛線以外部分表示可以輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。
中央處理機(jī)負(fù)責(zé)管理協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)各單元的協(xié)調(diào)與運(yùn)作，是本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)集中顯示和集中操控的核心。它實(shí)際上就是一臺高性能微型計(jì)算機(jī)的主機(jī)，需要具備較強(qiáng)的系統(tǒng)處理能力和顯示驅(qū)動能力。中央處理機(jī)內(nèi)有事先寫入的系統(tǒng)應(yīng)用程序，負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)各單元的協(xié)調(diào)與運(yùn)作，將外部送入的各種數(shù)據(jù)信息和視頻信息按系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行響應(yīng)或送顯示屏上進(jìn)行顯示。
中央處理機(jī)也對操作按鍵組、觸摸顯示屏(如實(shí)用觸摸顯示屏)輸入的控制指令產(chǎn)生響應(yīng)，按系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行處理或反饋。
一般商用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的接口較少，功能單一，沒有數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能。本發(fā)明中數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元的要作用就是增加中央處理機(jī)的接口數(shù)量，提供數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能，可以使更多的行車數(shù)據(jù)和車載設(shè)備接入系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元的作用是負(fù)責(zé)中央處理機(jī)與本系統(tǒng)內(nèi)部各單元之間的連接與數(shù)據(jù)傳遞(如操作按鍵組、亮度傳感器等)，以及本系統(tǒng)與系統(tǒng)外部其他各車載系統(tǒng)的連接與數(shù)據(jù)傳遞(如汽車傳感器、定位導(dǎo)航儀、防撞雷達(dá)等)，并負(fù)責(zé)將中央處理機(jī)的指令轉(zhuǎn)換為外部執(zhí)行設(shè)備可以識別的信號進(jìn)行輸出，實(shí)現(xiàn)對汽車音響、自動空調(diào)、車載電話等車載設(shè)備的控制。
數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元不僅可以提供多個數(shù)據(jù)通道，還具有AD/DA雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、串行/并行雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能和數(shù)據(jù)電平轉(zhuǎn)換功能。
外部計(jì)算機(jī)可以通過數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元，方便地接入本發(fā)明的中央處理機(jī)，對系統(tǒng)的應(yīng)用軟件進(jìn)行修改和升級?；蛟诒鞠到y(tǒng)中安裝其他應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。
視頻設(shè)備接口單元是一個受中央處理機(jī)控制的可編程多路選擇視頻接口，是本系統(tǒng)與外部視頻設(shè)備的連接接口。在現(xiàn)代汽車中可能包含了多個需要進(jìn)行圖形顯示和視頻顯示的設(shè)備，如多媒體視頻播放設(shè)備、定位導(dǎo)航設(shè)備、視頻電話設(shè)備、攝像機(jī)監(jiān)視設(shè)備、雷達(dá)避撞設(shè)備、紅外監(jiān)控設(shè)備，這些設(shè)備都需要有各自的視頻圖像顯示系統(tǒng)，進(jìn)行信息輸出。視頻設(shè)備接口單元的作用就是取代這些設(shè)備的顯示系統(tǒng)，將這些設(shè)備的輸出信息進(jìn)行集中管理，根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用軟件的管理或駕駛者的控制要求，有選則的顯示輸出。做到“想看什么就顯示什么”，而不是“不想看時大家也一起顯示”。真正做到集中顯示，智能顯示。
顯示屏是本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)集中顯示的重要部件，根據(jù)中央處理機(jī)的管理，顯示行車傳感器組和其他外部設(shè)備送入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息和視頻信息。本發(fā)明中的顯示屏可以采用普通平面顯示器件，如液晶顯示屏、等離子顯示屏、陰極射線管顯示屏等，也可以使用觸摸式平面顯示屏，在信息顯示的同時，可以直接進(jìn)行觸摸操作。使用觸摸顯示屏的優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)一步減少控制按鈕，使駕駛臺更加簡潔。缺點(diǎn)是響應(yīng)速度較慢，成本高。
顯示屏的作用不僅是取代傳統(tǒng)的指針式汽車儀表，實(shí)現(xiàn)電子顯示，還可以將汽車內(nèi)部眾多傳感器件采集的汽車行駛數(shù)據(jù)接入本發(fā)明進(jìn)行處理和形象化顯示。同時，本發(fā)明與其他車載系統(tǒng)連接，還可以顯示這些系統(tǒng)的輸出信息，如空調(diào)溫度、電臺頻道、電子地圖，視頻畫面、網(wǎng)絡(luò)信息等。可見，本發(fā)明的顯示的信息量遠(yuǎn)非傳統(tǒng)顯示方式所能比擬。
通過軟件編程設(shè)置，顯示屏的顯示內(nèi)容可以根據(jù)汽車的行駛狀態(tài)和駕駛者的駕駛動作自動調(diào)整，無需人工主動干預(yù)，比如汽車在點(diǎn)火起步時，顯示內(nèi)容是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，車速，水溫、油壓、油量、即時油耗等信息；在高速公路上勻速行駛時，為了不干擾駕駛員視線也為了節(jié)省能源僅顯示當(dāng)前車速和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等少量信息；當(dāng)駕駛者開轉(zhuǎn)向燈準(zhǔn)備變線或轉(zhuǎn)彎時，顯示屏?xí)詣语@示待轉(zhuǎn)方向后視攝像機(jī)的監(jiān)視畫面，駕駛者根據(jù)此畫面信息判斷車輛后部視線盲區(qū)內(nèi)是否有其他車輛靠近，然后再確定是否進(jìn)行下面的操作當(dāng)駕駛者進(jìn)入倒擋準(zhǔn)備倒車時，顯示屏?xí)詣语@示汽車后部攝像機(jī)的監(jiān)視畫面，駕駛者根據(jù)此畫面信息進(jìn)行倒擋操作。這種由系統(tǒng)應(yīng)用軟件自動控制的顯示狀態(tài)也稱“自由顯示”狀態(tài)。與此對應(yīng)，顯示內(nèi)容由駕駛者人工控制的顯示狀態(tài)稱“人工控制”狀態(tài)。
在“自由顯示”狀態(tài)下，中央處理機(jī)還可以對顯示屏的顯示狀態(tài)與顯示區(qū)域自動調(diào)整，如縮小顯示字符，關(guān)閉大部分的顯示區(qū)域，以達(dá)到節(jié)省能源，延長系統(tǒng)使用壽命的目的。
在“自由顯示狀”態(tài)下，中央處理機(jī)會對汽車傳感器送來的每一個進(jìn)行分析和比較，如發(fā)現(xiàn)異常時，顯示屏均會自動跳出相應(yīng)的信息，進(jìn)行閃爍，同時中央處理器通過數(shù)據(jù)接口送報(bào)警提示音給汽車音響系統(tǒng)，提請駕駛者注意，如車門未關(guān)嚴(yán)、水溫高、油量少等。
對于具有定位導(dǎo)航裝置的汽車，如果駕駛者啟動了行車導(dǎo)航系統(tǒng)，那么除了發(fā)生上述異常情況，系統(tǒng)在“自由顯示”狀態(tài)的大部分時間均將自動顯示導(dǎo)航系統(tǒng)送來的電子地圖導(dǎo)航信息，直至導(dǎo)航操作取消為止。
通過軟件設(shè)置還可以在顯示屏上實(shí)現(xiàn)多信息分區(qū)域同時顯示，或同區(qū)域重疊顯示。例如在顯示屏同一畫面的不同區(qū)域分別顯示地圖導(dǎo)航信息和攝像機(jī)的視頻信息，而汽車時速和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等信息以數(shù)字形式重疊顯示在上述畫面的某個區(qū)域，從而使顯示信息量大大增加。
顯示屏顯示的內(nèi)容和風(fēng)格可以通過系統(tǒng)應(yīng)用軟件進(jìn)行設(shè)置，也可以由駕駛者直接通過系統(tǒng)的操作按鍵進(jìn)行修改和設(shè)定，比如行車參數(shù)以全數(shù)字方式顯示，也可以模擬儀表盤的顯示方式，顯示界面可以是復(fù)古風(fēng)格的，也可以是現(xiàn)代風(fēng)格的。
考慮到駕駛臺空間大小以及駕駛者視覺的舒適感受，做為優(yōu)選，在本發(fā)明中采用9-12英寸大小16∶9的液晶屏較為合適，顯示屏安放位置可安排在現(xiàn)在駕駛臺儀表總成的位置。
為防止方向盤遮蔽視線，顯示屏也可以安放駕駛臺中央位置，而現(xiàn)有儀表總成位置可作為儲物空間使用。這樣的好處是顯示屏所顯示的內(nèi)容不僅駕駛者本人可以觀看，也大大方便了汽車內(nèi)其他成員的觀看。尤其是在停車休息時，利用與本系統(tǒng)連接的娛樂設(shè)備播放視頻節(jié)目或上網(wǎng)瀏覽信息時。
雖然現(xiàn)在很多的平面顯示屏產(chǎn)品都在表明涂有低反光涂層，但為進(jìn)一步防止外界斜射光線對觀看效果的影響，顯示屏的安裝應(yīng)采用現(xiàn)在儀表總成的嵌入式安裝方式，或在顯示屏的上邊沿和左右兩邊安裝帽檐形遮光板。該遮光板的大小以不影響車內(nèi)成員觀看視線，又可以得到良好遮光效果為宜。
本發(fā)明的操作按鍵組至少設(shè)有三個操作按鍵一個“畫面切換”按鍵、一個“選擇”按鍵、一個“確認(rèn)”按鍵。這些按鍵均可設(shè)置在方向盤上，使駕駛者可以手不離方向盤進(jìn)行操作。
做為優(yōu)選，操作按鍵組中的“畫面切換”按鍵可以做為整個系統(tǒng)的“快捷”鍵，放在方向盤最明顯和最容易操作的位置上。顯示屏平時處在“自由顯示”狀態(tài)，顯示內(nèi)容是根據(jù)行車狀態(tài)和駕駛動作來自動變換的。如果駕駛者需要人為介入，查閱其他行車信息或?qū)ζ渌囕d系統(tǒng)進(jìn)行操作，只需按此“快捷”鍵，系統(tǒng)就會被喚醒，由“自由顯示”模式轉(zhuǎn)為“人工控制”模式，隨著快捷鍵每次被按下，顯示內(nèi)容就會切換一次。如第一次按下，顯示全部行車參數(shù)；第二次按下，顯示電子導(dǎo)航信息；第三次按下，顯示車載設(shè)備1的操作界面；第四次按下，顯示車載設(shè)備2的操作界面；第五次按下，顯示后視攝像機(jī)的監(jiān)控畫面；…，直至全部畫面切換完成，再次從第一幀顯示畫面循環(huán)開始。
操作者每按下一次按鍵，系統(tǒng)都會向車載音響送一次提示音，以響應(yīng)駕駛者的操作。而且該提示提示音的大小不受音響系統(tǒng)開關(guān)和音量調(diào)節(jié)開關(guān)的控制。
有些駕駛操作沒有或比較難取到傳感器信息，如開轉(zhuǎn)向燈、開雨刮器等操作，可以在汽車配電盤上直接取相應(yīng)的開關(guān)信息，做為操作按鍵組的操作信息通過數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元送入中央處理機(jī)進(jìn)行處理，并在顯示屏上顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。
對車載設(shè)備的操作是通過如下操作方式實(shí)現(xiàn)的按“快捷”鍵快速切換到要進(jìn)行操作的設(shè)備界面后，如空調(diào)，按“選擇”鍵在顯示屏畫面上按順序選擇要操作的按鈕，顯示畫面上被選擇到的按鈕將以顏色或外形的改變來進(jìn)行響應(yīng)，當(dāng)選擇到要操作的按鈕時，如空調(diào)開，按“確認(rèn)”鍵確認(rèn)即可完成操作。通過這種方式，本系統(tǒng)的操作按鍵組可以控制汽車內(nèi)所有的車載系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)集中控制。
由于汽車在行駛過程中，環(huán)境亮度變化較大，如果顯示屏的亮度一直不變，就會導(dǎo)致在黑暗環(huán)境時顯示屏太亮而在明亮環(huán)境時顯示屏又太暗，從而影響駕駛者的視覺感受，甚至影響識讀效果。為防止因顯示屏亮度與環(huán)境亮度不符，本發(fā)明設(shè)置了亮度傳感器裝置，該裝置將駕駛室內(nèi)的環(huán)境亮度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號與其他汽車傳感器信號一起經(jīng)數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元送中央處理機(jī)進(jìn)行處理。中央處理機(jī)將該數(shù)據(jù)與應(yīng)用軟件設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行對比計(jì)算，然后發(fā)出控制信號自動控制顯示屏的亮度使之與環(huán)境亮度相符合，使駕駛者感覺最舒適。
提供上述說明可知由于取消了傳統(tǒng)的汽車儀表和其他車載設(shè)備的顯示輸出，本發(fā)明將大大簡化汽車駕駛室中央控制臺的結(jié)構(gòu)與布局，大大降低生產(chǎn)成本，增加美觀性，而它的性能優(yōu)勢遠(yuǎn)非傳統(tǒng)模式所能比擬，更重要的是，本發(fā)明跳出了國外汽車儀表業(yè)發(fā)展的思維定式，為汽車設(shè)計(jì)及汽車電子業(yè)的發(fā)展提供了一個更大的想象空間，可使我國在相關(guān)領(lǐng)域徹底擺脫國外的技術(shù)封鎖與產(chǎn)權(quán)訛詐，促進(jìn)我國汽車電子產(chǎn)業(yè)向更高此層次發(fā)展。
權(quán)利要求
1.汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，其特征在于以一個由中央處理機(jī)控制的平面顯示屏(觸摸顯示屏)取代所有行車儀表和其他車載設(shè)備的顯示屏，將汽車內(nèi)所有的數(shù)據(jù)信息和視頻信息在該顯示屏上進(jìn)行集中顯示并通過中央處理機(jī)實(shí)現(xiàn)集中操控。包括中央處理機(jī)、顯示屏(觸摸顯示屏)、數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元、視頻設(shè)備接口單元、操作按鍵組、環(huán)境亮度傳感器。中央處理機(jī)與顯示屏、數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元和視頻設(shè)備接口單元連接。數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元與操作按鍵組、環(huán)境亮度傳感器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，其特征在于所述的中央處理機(jī)是一個高性能的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有較高的CPU主頻率和較好的顯示驅(qū)動能力，負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)各單元的協(xié)調(diào)與運(yùn)作。所述的中央處理機(jī)內(nèi)預(yù)裝有專用或商用的操作系統(tǒng)軟件和實(shí)現(xiàn)汽車駕駛臺集中顯示及操控功能的系統(tǒng)應(yīng)用軟件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示屏與中央處理機(jī)相連，顯示中央處理機(jī)送入的數(shù)據(jù)信息和視頻信息。所述的顯示屏為普通平面顯示屏，如液晶顯示屏、等離子顯示屏、陰極射線管顯示屏等。所述的顯示屏為觸摸式平面顯示屏，在信息顯示的同時，可以直接進(jìn)行觸摸操作。如觸摸式液晶顯示屏、觸摸式等離子顯示屏、觸摸式陰極射線管顯示屏等。所述的觸摸式平面顯示屏將駕駛者的觸摸控制信號回送中央處理機(jī)，中央處理機(jī)對信號內(nèi)容進(jìn)行響應(yīng)和處理。所述的顯示屏的顯示內(nèi)容由中央處理機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件的設(shè)定，并可通過操作按鍵組對不同的顯示內(nèi)容進(jìn)行切換。所述的顯示屏的顯示內(nèi)容及切換次序可通過修改中央處理機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件進(jìn)行修改。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元與所述的中央處理機(jī)連接，具有多路數(shù)據(jù)通道，可實(shí)現(xiàn)AD/DA雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能、串行/并行雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能和電平轉(zhuǎn)換功能，它負(fù)責(zé)中央處理機(jī)與本系統(tǒng)內(nèi)部各單元之間的連接與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，以及本系統(tǒng)與系統(tǒng)外部其他各車載系統(tǒng)的連接與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。負(fù)責(zé)將中央處理機(jī)的指令轉(zhuǎn)換為外部設(shè)備可以識別的信號進(jìn)行輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，其特征在于所述的視頻設(shè)備接口單元與中央處理機(jī)相連接，是本系統(tǒng)與外部視頻設(shè)備的連接接口。所述的視頻設(shè)備接口單元是一個受中央處理機(jī)控制的可編程多路選擇視頻接口，根據(jù)中央處理機(jī)發(fā)出的選擇指令，在多組外部視頻信號中選擇需要的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換后送中央處理機(jī)進(jìn)行處理和顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，其特征在于所述的操作按鍵組與數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元相連接。汽車駕駛者通過該按鍵組對所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)和其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行操作。所述的操作按鍵組中的按鍵可以與汽車其他系統(tǒng)的操作聯(lián)動，如變換檔位、開轉(zhuǎn)向燈、開雨刷等，當(dāng)汽車駕駛者進(jìn)行這些操作時，所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)將在顯示屏上顯示相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信息。所述的操作按鍵組至少設(shè)有三個按鍵“畫面切換”按鍵、“選擇”按鍵、“確認(rèn)”按鍵。這些按鍵是微型復(fù)位按鍵，被安裝在汽車方向盤上或其他易于操作的位置，方便駕駛者進(jìn)行操作。在這些按鍵中，至少有一個鍵做為“快捷”按鍵實(shí)現(xiàn)畫面快速切換功能，“快捷”按鍵被安裝與方向盤上。“快捷”按鍵每被按下一次，所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)的顯示屏就切換一次顯示內(nèi)容，直至全部內(nèi)容顯示完成后再循環(huán)開始。顯示屏每次切換所顯示的內(nèi)容及該內(nèi)容顯示的先后次序由中央處理機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件編程設(shè)定和修改。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，其特征在于所述的亮度傳感器與中央處理機(jī)連接，將駕駛室內(nèi)的環(huán)境亮度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號通過數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元送中央處理機(jī)。中央處理機(jī)把該數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比計(jì)算，然后發(fā)出控制信號調(diào)節(jié)顯示屏的亮度，使之與環(huán)境亮度相符合，使駕駛者感覺最舒適。這個調(diào)節(jié)過程是實(shí)時和連續(xù)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車駕駛臺集中顯示及操控系統(tǒng)，包括中央處理機(jī)、顯示屏(或觸摸顯示屏)、數(shù)據(jù)接口擴(kuò)展單元、視頻設(shè)備接口單元、操作按鍵組、環(huán)境亮度傳感器。其特征在于以一個平面顯示屏(或觸摸顯示屏)取代所有行車儀表和其他車載設(shè)備的顯示系統(tǒng)，在中央處理機(jī)的控制下，將汽車內(nèi)所有的數(shù)據(jù)信息和視頻信息在該顯示屏上進(jìn)行集中顯示，并通過本發(fā)明的操作按鍵組(或觸摸屏與操作按鍵組的組合)對各車載系統(tǒng)進(jìn)行集中控制。本發(fā)明還提供開放型數(shù)據(jù)接口，方便實(shí)現(xiàn)軟件升級和功能擴(kuò)充。本發(fā)明打破了汽車顯示與控制的傳統(tǒng)模式，將大大降低汽車生產(chǎn)成本，簡化操作，可使我國在相關(guān)領(lǐng)域徹底擺脫國外的技術(shù)封鎖與產(chǎn)權(quán)訛詐，將極大促進(jìn)我國汽車電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
文檔編號G05B19/04GK1831684SQ20061004989
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
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